Nanoscribe的PhotonicProfessionalGT2双光子无掩模光刻系统的设计多功能性配合打印材料的多方面选择性,可以实现微机械元件的制作,例如用光敏聚合物,纳米颗粒复合物,或水凝胶打印的远程操控可移动微型机器人,并可以选择添加金属涂层。此外,微纳米器件也可以直接打印在不同的基材上,甚至可以直接打印于微机电系统(MEMS)。微米级增材制造能够突破传统微纳光学设计的上限,借助Nanoscribe双光子聚合技术的出色的性能,可以轻松实现球形,非球形,自由曲面或复杂3D微纳光学元件制作,并具备出色的光学质量表面和形状精度。双光子灰度光刻技术可以一步实现真正具有出色形状精度的多级衍射光学元件(DOE),并且满足DOE纳米结构表面的横向和纵向分辨率达到亚微米量级。由于需要多次光刻,刻蚀和对准工艺,衍射光学元件(DOE)的传统制造耗时长且成本高。而利用增材制造即可简单一步实现多级衍射光学元件,可以直接作为原型使用,也可以作为批量生产母版工具。该技术还可以与双光子聚合技术结合,实现高速打印高设计自由度和超高精度的特点,进一步扩展了其应用范围。浙江工业级灰度光刻三维光刻
我们往往需要通过灰度光刻的方式来实现微透镜阵列结构,灰度光刻的就是利用灰度光刻掩膜版(掩膜接触式光刻)或者计算机控制激光束或者电子束剂量从而达到在某些区域完全曝透,而某些区域光刻胶部分曝光,从而在衬底上留下3D轮廓形态的光刻胶结构(如下图4所示,八边金字塔结构)。微透镜阵列也是类似,可以通过剂量分布的控制来控制其轮廓形态。需要注意,灰度光刻方法获得的微透镜阵列的表面粗糙度相比于热回流和喷墨法获得的透镜要大的多,约为Ra=100nm,前两者可以会的Ra=50nm的球面。微纳3D打印这种方法与灰度光刻有点类似,但是原理不同,我们常见的微纳3D打印技术是双光子聚合,利用该技术我们理论上可以获得任意想要的结构,不仅只是微透镜阵列结构(如下图5所示),该方法的优势是可以完全按照设计获得想要的结构,后续可以通过LIGA工艺获得金属模具,并通过纳米压印技术进行复制。浙江Nanoscribe灰度光刻微纳光刻灰度光刻技术还可以与其他先进技术相结合,如直接激光写入(Direct Laser Writing)等。
光子集成电路(PhotonicIntegratedCircuit,PIC)与电子集成电路类似,但不同的是电子集成电路集成的是晶体管、电容器、电阻器等电子器件,而光子集成电路集成的是各种不同的光学器件或光电器件,比如激光器、电光调制器、光电探测器、光衰减器、光复用/解复用器以及光放大器等。集成光子学可较广地应用于各种领域,例如数据通讯,激光雷达系统的自动驾驶技术和YL领域中的移动感应设备等。而光子集成电路这项关键技术,尤其是微型光子组件应用,可以很大程度缩小复杂光学系统的尺寸并降低成本。光子集成电路的关键技术还在于连接接口,例如光纤到芯片的连接,可以有效提高集成度和功能性。类似于这种接口的制造非常具有挑战性,需要权衡对准、效率和宽带方面的种种要求。针对这些困难,科学家们提出了宽带光纤耦合概念,并通过Nanoscribe的双光子微纳3D打印设备而制造的3D耦合器得以实现。
纳米纹理在纳米技术中起着越来越重要的作用。近期的研究表明,可以通过空间调节其纳米级像素的高度来进一步增强其功能。但是,实现该概念非常具有挑战性,因为它需要对纳米像素进行“灰度”打印,其中,纳米像素高度的精度需要控制在几纳米之内。只有少数几种方法(例如,灰度光刻或扫描束光刻)可以满足这种严格的要求,但通常其成本较高,并且它们中的大多数需要化学开发过程。因此,具有高垂直和水平分辨率的可重构灰度纳米像素打印技术受到高度追捧。与传统的光刻技术相比,灰度光刻在制造复杂芯片时具有明显的优势。
QuantumXshape在3D微纳加工领域非常出色的精度,比肩于Nanoscribe公司在表面结构应用上突破性的双光子灰度光刻(2GL®)。全新的QuantumXshape的高精度有赖于其高能力的体素调制比和超精细处理网格,从而实现亚体素的尺寸控制。此外,受益于双光子灰度光刻对体素的微调,该系统在表面微结构的制作上可达到超光滑,同时保持高精度的形状控制。它不只是应用于生物医学、微光学、MEMS、微流道、表面工程学及其他很多领域中器件的快速原型制作的理想工具,同时也成为基于晶圆的小结构单元的批量生产的简易工具。通过系统集成触控屏控制打印文件来很大程度提高实用性。通过系统自带的nanoConnectX软件来进行打印文件的远程监控及多用户的使用配置,实现推动工业标准化及基于晶圆批量效率生产。灰度光刻技术具有广泛的应用领域。浙江工业级灰度光刻三维光刻
相比于传统的二进制光刻技术,灰度光刻技术可以更高效地利用光刻胶,降低成本。浙江工业级灰度光刻三维光刻
“Nanoscribe成立于卡尔斯鲁厄理工学院,现在在上海设有子公司,在美国设有办事处。该公司在财务和技术上获得了蔡司的大力支持,蔡司是德国历史特别悠久,规模比较大的光学系统制造商之一。纳米标记系统基于双光子吸收,这是一种分子被激发到更高能态的过程。为了使用双光子工艺制造3D物体,使用含有单体和双光子活性光引发剂的凝胶作为原料。将激光照射到光敏材料上以形成纳米尺寸的3D打印物体,其中吸收的光的强度特别高。Nanoscribe是一家德国双光子增材制造系统制造商,2019年6月25日,南极熊从外媒获悉,该公司近日推出了一款新型的机器QuantumX。该系统使用双光子光刻技术制造纳米尺寸的折射和衍射微光学元件,其尺寸可小至200微米。根据Nanoscribe的联合创始人兼CSOMichaelThiel博士的说法,“Beers定律对当今的无掩模光刻设备施加了强大的限制,QuantumX采用双光子灰度光刻技术,克服了这些限制,提供了前所未有的设计自由度和易用性,我们的客户正在微加工的前沿工作。浙江工业级灰度光刻三维光刻